CN113457833B - 一种高纯硅的提纯主机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高纯硅的提纯主机，由N个提纯子单元一字排列形成，其中N为大于等于1的自然数，所述提纯子单元包括：罐体，为上端开口的罐体结构；搅拌杆，所述罐体内转动设置有搅拌杆，搅拌叶片设置于所述搅拌杆的下端，所述搅拌杆在第一动力装置的作用下绕自身轴线转动；所述罐体的侧壁上半部开设有除杂缺口，所述除杂缺口处设置有除杂转动片，所述除杂缺口处还设置有杂质接槽；推片，所述罐体的内壁还设置有推片，所述推片在第二动力装置的作用下朝向所述除杂缺口作往复直线运动。本发明提供一种高纯硅的提纯主机，可对含有些许杂质的硅粒进一步的物理提纯，从而得到纯度较高的硅粒，方便快捷，提纯成本低。

Description

一种高纯硅的提纯主机

技术领域

本发明涉及硅粒提纯技术领域，特别是涉及一种高纯硅的提纯主机。

背景技术

硅是工业提纯的单质硅，主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等，硅的用途广泛，与我们的生活息息相关。太阳能发电分为光热发电和光伏发电，通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池，而制备太阳能电池的关键在于制备高纯硅。

然而现有的提纯技术其获得的硅粒还会依然存在一些诸如氯化亚铜、氯化铝、硫、碳等等杂质，这些杂质的存在会严重影响硅粒的实际使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高纯硅的提纯主机，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯硅的提纯主机，由N个提纯子单元一字排列形成，其中N为大于等于1的自然数，所述提纯子单元包括：

罐体，为上端开口的罐体结构；

搅拌杆，所述罐体内转动设置有搅拌杆，搅拌叶片设置于所述搅拌杆的下端，所述搅拌杆在第一动力装置的作用下绕自身轴线转动；

所述罐体的侧壁上半部开设有除杂缺口，所述除杂缺口处设置有除杂转动片，所述除杂缺口处还设置有杂质接槽；

推片，所述罐体的内壁还设置有推片，所述推片在第二动力装置的作用下朝向所述除杂缺口作往复直线运动。

作为本发明的一种改进，所述提纯子单元共设置有6个，且相邻的提纯子单元互相紧贴。

作为本发明的一种改进，所述罐体为方形壳体结构，所述罐体的底部开设有卸料口。

作为本发明的一种改进，所述第一动力装置为电机，所述电机倒置在所述罐体的上方，且所述电机的输出轴与所述搅拌杆传动连接。

作为本发明的一种改进，所述除杂转动片在电机带动下绕自身轴线顺时针旋转，从而将罐体内漂浮于上层的杂质平刮进杂质接槽内，杂质接槽的底部设置漏孔。

作为本发明的一种改进，所述第二动力装置为液压缸，所述推片与所述除杂缺口相对而设且处于同一水平线上。

作为本发明的一种改进，所述罐体下方还设有防结块卸料组件，包括：

外壳体，固定设置于所述罐体的底部，所述外壳体的的内腔被自上而下的分为平散区、一级研磨区、二级研磨区、三级吹锤区；

一级旋转主轴，通过同轴器与所述搅拌杆同轴传动连接；

平散盘，倒扣的固接在所述一级旋转主轴上，所述平散盘位于平散区内；

一级磨盘，固定设置于所述一级旋转主轴上，所述一级磨盘位于一级研磨区内，所述一级研磨区的内壁上设置有一级磨环，所述一级磨环、一级磨盘之间采用纵向梯齿面；

二级磨盘，其直径小于所述一级磨盘的直径，所述二级磨盘位于二级研磨区内，所述二级研磨区的内壁上设置有二级磨环，所述二级磨环、二级磨盘之间采用横向尖齿面；

同轴吊箱，固定设置于所述一级旋转主轴的下端，所述同轴吊箱下端同轴传动固接有二级旋转主轴；

二级旋转主轴，外周面上设置有螺旋风刀片，所述二级旋转主轴位于三级吹锤区内；

出水管，所述三级吹锤区的底部连接有出水管，所述出水管的端部设有过滤网；

脉冲喷风管，所述三级吹锤区的底部连接有脉冲喷风管，所述脉冲喷风管向所述三级吹锤区内以脉冲的方式吹入空气。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明提纯子单元的内部剖视图；

图3为本发明配备有防结块卸料组件的外观图；

图4为本发明配备有防结块卸料组件的内部剖视图；

图5为本发明防结块卸料组件的结构示意图。

图中各构件为：

0、提纯子单元，

1、罐体，11、除杂缺口，12、除杂转动片，13、杂质接槽，

2、搅拌杆，21、搅拌叶片，22、第一动力装置，

3、推片，31、第二动力装置，

4、防结块卸料组件，41、一级旋转主轴，42、同轴器，43、平散盘，44、一级磨盘，44f、一级磨环，45、二级磨盘，45f、二级磨环，46、同轴吊箱，47、二级旋转主轴，48、螺旋风刀片，

5、外壳体，51、平散区，52、一级研磨区，53、二级研磨区，54、三级吹锤区，

6、出水管，61、过滤网，

7、脉冲喷风管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种高纯硅的提纯主机，包括：一种高纯硅的提纯主机，由N个提纯子单元一字排列形成，其中N为大于等于1的自然数，所述提纯子单元包括：

罐体1，为上端开口的罐体1结构；

搅拌杆2，所述罐体1内转动设置有搅拌杆2，搅拌叶片21设置于所述搅拌杆2的下端，所述搅拌杆2在第一动力装置22的作用下绕自身轴线转动；

所述罐体1的侧壁上半部开设有除杂缺口11，所述除杂缺口11处设置有除杂转动片12，所述除杂缺口11处还设置有杂质接槽13；

推片3，所述罐体1的内壁还设置有推片3，所述推片3在第二动力装置31的作用下朝向所述除杂缺口11作往复直线运动。

所述提纯子单元共设置有6个，且相邻的提纯子单元互相紧贴。

所述罐体1为方形壳体结构，所述罐体1的底部开设有卸料口。

所述第一动力装置22为电机，所述电机倒置在所述罐体1的上方，且所述电机的输出轴与所述搅拌杆2传动连接。

所述除杂转动片12在电机带动下绕自身轴线顺时针旋转，从而将罐体1内漂浮于上层的杂质平刮进杂质接槽13内，杂质接槽13的底部设置漏孔。

所述第二动力装置31为液压缸，所述推片3与所述除杂缺口11相对而设且处于同一水平线上。

上述技术方案的工作原理：提纯主机的作用是根据硅粒和杂质密度不同（杂质密度小于硅粒密度）的基础原理进行除杂，具体而言就是将含有硅粒、杂质的液体混合物导入罐体1内，搅拌杆2进行搅拌均匀后，杂质会漂浮于上层，硅粒会沉淀在下层，此时推片3来回往复直线运动将上层杂质推向除杂缺口11，除杂转动片12则将上层的杂质刮入杂质接槽13内，此时罐体1内残余的就是纯度较高的硅粒。

进入罐体1内的原料是从过渡罐过来的物料水溶物（水、试剂、物料反应完毕，杂质基本被反应掉），一管通六管。此时的物料水溶物中间硅粒的密度高，其他杂质的密度低。通过机组旋转搅拌，使得需要的高纯度硅粒在下部，而其他杂质浮在表面。通过外侧搅拌片和内侧的推片，把表面的杂质推到杂质管道，反复推送，搅拌机组搅拌一段时间后，打开硅粒下料管道，得到高纯度硅粒和水混合物，进入过度料仓。杂质漏管下面有回收装置，可以根据需要重复上述1-5的操作，因为杂质中还含有部分硅粒，可以继续操作提纯。

本发明提供一种高纯硅的提纯主机，可对含有些许杂质的硅粒进一步的物理提纯，从而得到纯度较高的硅粒，方便快捷，提纯成本低。

作为本发明的一个实施例，所述罐体1下方还设有防结块卸料组件4，包括：

外壳体5，固定设置于所述罐体1的底部，所述外壳体5的的内腔被自上而下的分为平散区51、一级研磨区52、二级研磨区53、三级吹锤区54；

一级旋转主轴41，通过同轴器42与所述搅拌杆2同轴传动连接；

平散盘43，倒扣的固接在所述一级旋转主轴41上，所述平散盘43位于平散区51内；

一级磨盘44，固定设置于所述一级旋转主轴41上，所述一级磨盘44位于一级研磨区52内，所述一级研磨区52的内壁上设置有一级磨环44f，所述一级磨环44f、一级磨盘44之间采用纵向梯齿面；

二级磨盘45，其直径小于所述一级磨盘44的直径，所述二级磨盘45位于二级研磨区53内，所述二级研磨区53的内壁上设置有二级磨环45f，所述二级磨环45f、二级磨盘45之间采用横向尖齿面；

同轴吊箱46，固定设置于所述一级旋转主轴41的下端，所述同轴吊箱46下端同轴传动固接有二级旋转主轴47；

二级旋转主轴47，外周面上设置有螺旋风刀片48，所述二级旋转主轴47位于三级吹锤区54内；

出水管6，所述三级吹锤区54的底部连接有出水管6，所述出水管6的端部设有过滤网61；

脉冲喷风管7，所述三级吹锤区54的底部连接有脉冲喷风管7，所述脉冲喷风管7向所述三级吹锤区54内以脉冲的方式吹入空气。

上述技术方案的工作原理及有益效果：经过提纯主机除杂后的硅粒会不可避免的堆结成块状，不利于后续的处理。为此在罐体1的底部设置一个防结块卸料组件4以避免其结块。高纯度硅粒在除杂后进入防结块卸料组件4内达到总容积的2/3时，停止提纯并进行卸料。硅粒在防结块卸料组件4内依次经过平散区51、一级研磨区52、二级研磨区53、三级吹锤区54从而完成卸料。

平散区51内的平散盘43随一级旋转主轴41高速旋转，其作用是将进入防结块卸料组件4的硅粒水溶物均匀的平散到一级研磨区52的间隙中。

一级研磨区52主要由一级磨盘44和一级磨环44f构成，二者采用纵向梯齿面配合研磨，在一级磨盘44的离心力以及上宽下窄的截面口形状的作用下，能够减缓硅粒水溶物的相对流速，从而充分研磨。

二级研磨区53主要由二级磨盘45和二级磨环45f构成，二者采用横向尖齿面配合研磨，在减缓的流速以及横向尖齿纹路作用下实现完全细碎化硅粒。

三级吹锤区54主要由二级旋转主轴47、螺旋风刀片48、脉冲喷风管7构成。当硅粒水溶物达到总容积的2/3后，停止提纯，打开出水管6，将其中的水排掉直至排干，随后通过脉冲喷风管7向三级吹锤区54内以脉冲的方式吹入高速空气，硅粒在此种风力作用下不断撞击旋转状态下的螺旋风刀片48，从而进一步将硅粒破碎化。

经过上述过程后，打开外壳体5的底板，将硅粒排出。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内中。

Claims (6)

1.一种高纯硅的提纯主机，其特征在于，由N个提纯子单元（0）一字排列形成，其中N为大于等于1的自然数，所述提纯子单元（0）包括：

罐体（1），为上端开口的罐体（1）结构；

搅拌杆（2），所述罐体（1）内转动设置有搅拌杆（2），搅拌叶片（21）设置于所述搅拌杆（2）的下端，所述搅拌杆（2）在第一动力装置（22）的作用下绕自身轴线转动；

所述罐体（1）的侧壁上半部开设有除杂缺口（11），所述除杂缺口（11）处设置有除杂转动片（12），所述除杂缺口（11）处还设置有杂质接槽（13）；

推片（3），所述罐体（1）的内壁还设置有推片（3），所述推片（3）在第二动力装置（31）的作用下朝向所述除杂缺口（11）作往复直线运动；

所述罐体（1）下方还设有防结块卸料组件（4），包括：

外壳体（5），固定设置于所述罐体（1）的底部，所述外壳体（5）的内腔被自上而下的分为平散区（51）、一级研磨区（52）、二级研磨区（53）、三级吹锤区（54）；

一级旋转主轴（41），通过同轴器（42）与所述搅拌杆（2）同轴传动连接；

平散盘（43），倒扣的固接在所述一级旋转主轴（41）上，所述平散盘（43）位于平散区（51）内；

一级磨盘（44），固定设置于所述一级旋转主轴（41）上，所述一级磨盘（44）位于一级研磨区（52）内，所述一级研磨区（52）的内壁上设置有一级磨环（44f），所述一级磨环（44f）、一级磨盘（44）之间采用纵向梯齿面；

二级磨盘（45），其直径小于所述一级磨盘（44）的直径，所述二级磨盘（45）位于二级研磨区（53）内，所述二级研磨区（53）的内壁上设置有二级磨环（45f），所述二级磨环（45f）、二级磨盘（45）之间采用横向尖齿面；

同轴吊箱（46），固定设置于所述一级旋转主轴（41）的下端，所述同轴吊箱（46）下端同轴传动固接有二级旋转主轴（47）；

二级旋转主轴（47），外周面上设置有螺旋风刀片（48），所述二级旋转主轴（47）位于三级吹锤区（54）内；

出水管（6），所述三级吹锤区（54）的底部连接有出水管（6），所述出水管（6）的端部设有过滤网（61）；

脉冲喷风管（7），所述三级吹锤区（54）的底部连接有脉冲喷风管（7），所述脉冲喷风管（7）向所述三级吹锤区（54）内以脉冲的方式吹入空气。

2.根据权利要求1所述的一种高纯硅的提纯主机，其特征在于：所述提纯子单元共设置有6个，且相邻的提纯子单元互相紧贴。

3.根据权利要求1所述的一种高纯硅的提纯主机，其特征在于：所述罐体（1）为方形壳体结构，所述罐体（1）的底部开设有卸料口。

4.根据权利要求1所述的一种高纯硅的提纯主机，其特征在于：所述第一动力装置（22）为电机，所述电机倒置在所述罐体（1）的上方，且所述电机的输出轴与所述搅拌杆（2）传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种高纯硅的提纯主机，其特征在于：所述除杂转动片（12）在电机带动下绕自身轴线顺时针旋转，从而将罐体（1）内漂浮于上层的杂质平刮进杂质接槽（13）内，杂质接槽（13）的底部设置漏孔。

6.根据权利要求1所述的一种高纯硅的提纯主机，其特征在于：所述第二动力装置（31）为液压缸，所述推片（3）与所述除杂缺口（11）相对而设且处于同一水平线上。

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